为什么半导体产业现在都选择激光加工设备
半导体产业作为现代信息技术产业的基础,已成为社会发展和国民经济的基础性、战略性和先导性产业,是现代日常生活和未来科技进步必不可少的重要组成部分;伴随着全球科技逐渐进步,全球范围内半导体产业规模基本都保持着持续扩张态势。随着半导体工业规模的逐渐扩大,对半导体制造的需求越来越大,对半导体制造工艺的要求也越来越高。
1.全球半导体制程的演化
由于激光加工具有加工速度快、无直接接触、易于集成等优点,激光技术已逐渐渗透到半导体制造领域,瞄准更小更精密的微观世界,在芯片切割、打标、微焊接、清洗、退火等工艺中发挥着至关重要的作用。
1.1激光晶圆切割:
划片工艺是晶圆加工的封装部分,是从晶圆级加工到芯片级加工的标志性工艺。激光直接作用于晶圆切割道表面,激光能量将被作用的物质分离,达到去除和切割的目的。目前激光切割分为激光隐形切割和激光烧蚀切割两种方式。对比中国传统文化接触式刀轮切割来看,激光进行切割晶圆解决了易崩边、切割慢、易破坏细胞表面组织结构等问题。同时,激光技术也被引入到切割过程中,可以实现对一个芯片加工出更小直径的晶片。
1.2激光打标:
一种无污染、无磨损、无接触的新型打标技术。激光打标是利用高密度激光束作用在目标上,使目标发生物理或化学反应,使目标表面呈现可见的打标图案,解决了半导体芯片的识别问题。目前,在晶片上制作激光标识码是成为一种潜在的行业标准,更好的追溯来源。
1.3激光微焊:
激光微焊技术可用于微小零件和材料的焊接,并可用于精密焊接2毫米以下的零件。在集成系统电路设计制造中,激光微焊技术企业能够对电路板可以进行数据封装加工,实现引线与印刷电路、硅板的焊接、细导线与薄膜的焊接方法以及细导线与集成控制电路的焊接等。相较于传统焊接技术发展来看,激光微焊技术企业优势相当的明显,不仅我们可以通过处理以及其他中国传统焊接工作方式已经无法进入与处理的区域,还能够应用于各种不同材料的焊接,另外,激光焊点的精度也远远胜于传统焊接方式。
1.4激光清洗:
如果集成电路在制造过程中没有被适当地清洗,微小颗粒污染材料的问题将影响材料的效率。普通的清洗工作方式方法难以进行处理干净材料具有表面的微小颗粒,无论是学习化学清洗法,还是超声波清洗法清洗效果都存在着一些局限性。激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应和适用于企业各种不同材质的物体等清洗特点,能够得到满足社会各类建筑材料清洗工作需要,不仅去除材料表面微小颗粒的效果存在显著,同时还能够通过保证模板完整,不会导致出现碎裂现象,产生学习环境造成污染的概率极小,能够兼得经济发展效益与环保效益。
1.5激光退火:
根据《激光退火技术在半导体领域的应用》文中介绍,激光退火一个显著的特征是,在超短的时间内将高能量密度的激光辐照投射在退火样品一个小区域内,使得样品表面的材料熔化并在随后的降温过程中自然地在熔化层液相外延生长出晶体薄膜,重构熔化层的晶体结构;在重构晶体的过程中,离子注入导致的晶格损伤被消除,掺杂杂质在高温下扩散并重新分布,杂质原子溶解于晶体,被激活释放出空穴或者电子。目前激光退火在半导体制造主要应用在三个方面,包括:给半导体器件的电极退火,金属化形成欧姆接触;给集成电路内部的连接退火;给3D的结构做退火,如存储器、NEMS等的退火;其中,欧姆接触是半导体器件的重要的组成部分,退火是制备欧姆器件的关键工序,起到决定接触点性能的作用,当前,伴随着超大规模集成电路制造技术日益成熟,激光退火技术逐渐取代传统的炉管退火、快速热退火、尖峰退火、快闪退火,成为新一代主流退火技术。
2.半导体切割设备“融资热”
随着设备国产化热潮的到来,资金热钱也纷纷涌入半导体设备市场,以促进行业的进一步发展。据统计,今年以来,在国内半导体设备领域,已有16家公司完成了新一轮融资,融资额超17亿元,是现在热门的发展方向。